Geologie je věda o čem? Co dělají geologové? Problémy moderní geologie

Obsah:

Geologie je věda o čem? Co dělají geologové? Problémy moderní geologie
Geologie je věda o čem? Co dělají geologové? Problémy moderní geologie
Anonim

„Geologie je způsob života,“pravděpodobně řekne geolog, když se ho zeptá na jeho profesi, než přejde k suchým a nudným formulacím a vysvětlí, že geologie je věda o struktuře a složení Země. o historii jejího zrodu, utváření a zákonitostech vývoje, o kdysi nesčetném a dnes bohužel „odhadovaném“bohatství jejích útrob. Jiné planety ve sluneční soustavě jsou také objekty geologického výzkumu.

geologie je věda
geologie je věda

Popis konkrétní vědy často začíná historií jejího vzniku a vzniku, přičemž se zapomíná, že vyprávění je plné nesrozumitelných termínů a definic, takže je lepší nejprve přejít k věci.

Etapy geologického výzkumu

Nejobecnější schéma sledu výzkumu, do kterého lze „vmáčknout“veškerou geologickou práci zaměřenou na identifikaci ložisek nerostů(dále jen MPO) je v podstatě následující: geologický průzkum (mapování výchozů hornin a geologických útvarů), prospekce, průzkum, výpočet zásob, geologická zpráva. Střelba, hledání a průzkum jsou zase přirozeně rozděleny do fází v závislosti na rozsahu práce a s přihlédnutím k jejich účelnosti.

Na provedení takového komplexu prací se podílí celá armáda specialistů nejširšího spektra geologických odborností, kterých musí skutečný geolog ovládat mnohem více než na úrovni „od všeho trochu“, protože stojí před úkolem shrnout všechny tyto všestranné informace a nakonec dospět k objevu ložiska (nebo jej vytvořit), protože geologie je věda, která studuje útroby Země především za účelem rozvoje nerostných zdrojů.

Rodina geologických věd

Stejně jako ostatní přírodní vědy (fyzika, biologie, chemie, geografie atd.) je geologie komplexem vzájemně propojených a provázaných vědních disciplín.

Geologické předměty přímo zahrnují obecnou a regionální geologii, mineralogii, tektoniku, geomorfologii, geochemii, litologii, paleontologii, petrologii, petrografii, gemologii, stratigrafii, historickou geologii, krystalografii, hydrogeologii, mořskou geologii, vulkanologii a sedimentologii.

Aplikované, metodologické, technické, ekonomické a další vědy související s geologií zahrnují inženýrskou geologii, seismologii, petrofyziku, glaciologii, geografii, geologiinerosty, geofyzika, pedologie, geodézie, oceánografie, oceánologie, geostatistika, geotechnologie, geoinformatika, geotechnologie, monitorování katastru a půdy, územní řízení, klimatologie, kartografie, meteorologie a řada věd o atmosféře.

„Čistá“, terénní geologie je stále z velké části popisná, což uvaluje na umělce určitou morální a etickou odpovědnost, takže geologie, která si vyvinula svůj vlastní jazyk, se stejně jako jiné vědy neobejde bez filologie, logiky a etiky.

Protože vyhledávání a průzkum tras, zejména v těžko dostupných oblastech, je prakticky nekontrolovaná práce, geolog se vždy nechá zlákat subjektivními, ale dobře a krásně podanými soudy či závěry, a to se bohužel stává. Neškodné „nepřesnosti“mohou vést k velmi vážným důsledkům jak z vědeckého, tak výrobního a materiálního a ekonomického hlediska, takže geolog prostě nemá právo na klam, zkreslení a omyly, jako sapér nebo chirurg.

Páteř geověd je zabudována do hierarchické řady (geochemie, mineralogie, krystalografie, petrologie, litologie, paleontologie a vlastní geologie, včetně tektoniky, stratigrafie a historické geologie), odrážející podřízenost postupně složitějších předmětů studia z atomů a molekul na Zemi jako celek.

Každá z těchto věd je široce rozvětvená různými směry, stejně jako samotná geologie zahrnuje tektoniku, stratigrafii a historickou geologii.

Geochemie

V zorném poli této vědyleží problémy distribuce prvků v atmosféře, hydrosféře a litosféře.

přírodní vědy
přírodní vědy

Moderní geochemie je komplex vědních disciplín, včetně regionální geochemie, biogeochemie a geochemických metod vyhledávání ložisek nerostných surovin. Předmětem studia všech těchto oborů jsou zákonitosti migrace prvků, podmínky jejich koncentrace, separace a redepozice, jakož i procesy evoluce forem nalézání každého prvku nebo asociací z několika, zvláště podobných vlastností.

Geochemie je založena na vlastnostech a struktuře atomu a krystalické hmoty, na údajích o termodynamických parametrech, které charakterizují část zemské kůry nebo jednotlivé slupky, a také na obecných vzorcích vytvořených termodynamickými procesy.

Přímým úkolem geochemického výzkumu v geologii je detekce MPO, proto průzkumným pracím pro rudné nerosty nutně předchází a doprovázejí geochemické průzkumy, jejichž výsledky slouží k identifikaci oblastí rozptylu užitečné složky.

Mineralogie

Jedna z hlavních a nejstarších částí geologické vědy, která studuje rozsáhlý, krásný, neobyčejně zajímavý a tajemný svět minerálů. Mineralogické studie, jejichž cíle, cíle a metody závisí na konkrétních úkolech, se provádějí ve všech fázích prospekce a geologického průzkumu a zahrnují širokou škálu metod od vizuálního hodnocení minerálního složení až po elektronovou mikroskopii a diagnostiku rentgenové difrakce..

Zapnutofáze průzkumu, vyhledávání a průzkumu MPO se provádějí studie za účelem vyjasnění kritérií mineralogického vyhledávání a předběžného posouzení praktického významu potenciálních ložisek.

Geologie je věda, která studuje
Geologie je věda, která studuje

V průběhu průzkumné etapy geologických prací a při hodnocení zásob rudných nebo nerudných surovin se zjišťuje její plné kvantitativní a kvalitativní minerální složení s identifikací užitečných a škodlivých příměsí, z nichž jsou získávány údaje vzít v úvahu při výběru technologie zpracování nebo vyvozování závěru o kvalitě surovin.

Kromě komplexního studia složení hornin je hlavními úkoly mineralogie studium vzorců kombinace minerálů v přírodních asociacích a zdokonalování principů systematiky minerálních druhů.

Krystalografie

Kdysi byla krystalografie považována za součást mineralogie a úzký vztah mezi nimi je přirozený a zřejmý, ale dnes jde o samostatnou vědu s vlastním předmětem a vlastními výzkumnými metodami. Úkoly krystalografie spočívají v komplexním studiu struktury, fyzikálních a optických vlastností krystalů, procesů jejich vzniku a vlastností interakce s prostředím, jakož i změn, ke kterým dochází pod vlivem vlivů různé povahy.

geologické práce
geologické práce

Nauka o krystalech se dělí na fyzikální a chemickou krystalografii, která studuje vzorce vzniku a růstu krystalů, jejich chování za různých podmínek v závislosti na tvaru a struktuře, a geometrickou krystalografii, předmětcož jsou geometrické zákony, kterými se řídí tvar a symetrie krystalů.

Tektonika

Tektonika je jedním ze stěžejních oborů geologie, který studuje strukturu zemské kůry z hlediska struktury, rysy jejího utváření a vývoje na pozadí pohybů různého měřítka, deformací, poruch a dislokací způsobených hluboké procesy.

historie geologie
historie geologie

Tektonika se dělí na regionální, strukturální (morfologická), historická a aplikovaná odvětví.

Regionální směr pracuje se strukturami, jako jsou plošiny, desky, štíty, vrásové oblasti, mořské a oceánské prohlubně, transformační zlomy, riftové zóny atd.

Příkladem je regionální strukturně-tektonický plán, který charakterizuje geologii Ruska. Evropská část země se nachází na východoevropské platformě složené z prekambrických vyvřelých a metamorfovaných hornin. Území mezi Uralem a Jenisejem se nachází na západosibiřské platformě. Sibiřská plošina (Střední Sibiřská plošina) sahá od Jeniseje po Lenu. Vrásněné oblasti jsou reprezentovány uralsko-mongolskými, tichomořskými a částečně středomořskými vrásněnými pásy.

Morfologická tektonika studuje struktury nižšího řádu ve srovnání s regionální tektonikou.

Historická geotektonika se zabývá historií vzniku a formování hlavních typů strukturních forem oceánů a kontinentů.

Aplikovaný směr tektoniky je spojen s identifikací vzorůumístění různých typů MPO v souvislosti s určitými typy morfostruktur a rysy jejich vývoje.

V „merkantilním“geologickém smyslu jsou zlomy v zemské kůře považovány za zásobovací kanály rud a faktory ovlivňující rudu.

Paleontologie

Paleontologie doslova znamená „věda o starověkých bytostech“, studuje fosilní organismy, jejich pozůstatky a stopy životně důležité činnosti, zejména pro stratigrafickou pitvu hornin zemské kůry. Kompetence paleontologie zahrnuje úkol obnovit obraz, který odráží proces biologické evoluce na základě dat získaných v důsledku rekonstrukce vzhledu, biologických znaků, metod rozmnožování a výživy starých organismů.

Podle zcela zjevných znaků se paleontologie dělí na paleozoologii a paleobotaniku.

Organismy jsou citlivé na změny fyzikálních a chemických parametrů svého stanoviště, takže jsou spolehlivými indikátory podmínek, ve kterých horniny vznikaly. Odtud vyplývá úzké spojení mezi geologií a paleontologií.

Na základě paleontologických studií byla spolu s výsledky stanovení absolutního stáří geologických útvarů sestavena geochronologická stupnice, ve které jsou dějiny Země rozděleny do geologických epoch (archean, proterozoikum, paleozoikum, druhohor a kenozoikum). Éry se dělí na období a ty se zase dělí na epochy.

Žijeme v období pleistocénu (před 20 tisíci lety do současnosti) období čtvrtohor, které začalo asi 1 milionpřed lety.

Petrografie

Studium minerálního složení vyvřelých, metamorfovaných a sedimentárních hornin, jejich texturních a strukturních charakteristik a geneze se provádí petrografií (petrologií). Výzkum je prováděn pomocí polarizačního mikroskopu v paprscích procházejícího polarizovaného světla. Za tímto účelem se ze vzorků hornin vyříznou tenké (0,03-0,02 mm) destičky (řezy), které se poté přilepí na skleněnou destičku kanadským balzámem (optické vlastnosti této pryskyřice se blíží vlastnostem skla).

Minerály se stávají průhlednými (většina) a jejich optické vlastnosti se používají k identifikaci minerálů a hornin, z nichž jsou složeny. Interferenční obrazce v tenké části připomínají obrazce v kaleidoskopu.

věda o Zemi
věda o Zemi

Zvláštní místo v cyklu geologických věd zaujímá petrografie sedimentárních hornin. Jeho velký teoretický i praktický význam je dán tím, že předmětem zkoumání jsou novověké i starověké (fosilní) sedimenty, které zabírají asi 70 % povrchu Země.

Inženýrská geologie

Inženýrská geologie je věda o těch vlastnostech složení, fyzikálních a chemických vlastností, vzniku, výskytu a dynamiky svrchních horizontů zemské kůry, které jsou spojeny s ekonomickou, především inženýrskou a stavební činností člověka.

Inženýrské a geologické průzkumy jsou zaměřeny na provádění komplexního a komplexního hodnocení geologických faktorů způsobených lidskou činností ve spojení s přirozenými geologickými procesy.

Pokud si připomeneme, že v závislosti na metodě vedení se přírodní vědy dělí na deskriptivní a exaktní, pak inženýrská geologie samozřejmě patří k těm druhým, na rozdíl od mnoha jejích „soudruhů v krámě“.

Mořská geologie

Bylo by nespravedlivé ignorovat rozsáhlou část geologie, která studuje geologickou stavbu a rysy vývoje zemské kůry, která tvoří dno oceánů a moří. Pokud se budeme řídit nejkratší a nejobsáhlejší definicí, která charakterizuje geologii (nauku o Zemi), pak je mořská geologie věda o mořském (oceánském) dně, zahrnující všechny větve "geologického stromu" (tektonika, petrografie, litologie, historická a kvartérní geologie, paleogeografie, stratigrafie, geomorfologie, geochemie, geofyzika, nauka o minerálech atd.).

Výzkum v mořích a oceánech se provádí ze speciálně vybavených lodí, plovoucích vrtných souprav a pontonů (na polici). Pro odběr vzorků se kromě vrtání používají bagry, drapáky a průchozí trubky. S pomocí autonomních a tažených vozidel se provádějí diskrétní a nepřetržité fotografické, televizní, seismické, magnetometrické a geolokační průzkumy.

problémy moderní vědy
problémy moderní vědy

V naší době ještě nebylo vyřešeno mnoho problémů moderní vědy, mezi něž patří nevyřešené záhady oceánu a jeho nitra. Mořská geologie je oceňována nejen kvůli vědě „objasnění tajemství“, ale také kvůli rozvoji obrovských nerostných zdrojů Světového oceánu.

Základní teoretickéúkolem moderního mořského odvětví geologie je studovat historii vývoje oceánské kůry a identifikovat hlavní vzorce její geologické stavby.

Historická geologie je věda o zákonitostech vývoje zemské kůry a planety jako celku v historicky pozorovatelné minulosti od okamžiku jejího vzniku až po současnost. Studium historie formování struktury litosféry je důležité, protože tektonické posuny a deformace, které se v ní vyskytují, se zdají být nejdůležitějšími faktory, které určují většinu změn, ke kterým na Zemi v minulých geologických dobách došlo.

Teď, když máme obecné znalosti o geologii, můžeme se obrátit k jejím počátkům.

Exkurze do historie vědy o Zemi

Těžko říct, jak daleko do minulosti sahá historie geologie tisíce let, ale neandrtálci už věděli, z čeho vyrobit nůž nebo sekeru, pomocí pazourku nebo obsidiánu (sopečného skla).

Od dob primitivního člověka do poloviny 18. století trvala předvědecká etapa shromažďování a utváření geologických znalostí, především o rudách kovů, stavebních kamenech, solích a podzemních vodách. Horniny, minerály a geologické procesy ve výkladu té doby byly diskutovány již ve starověku.

Ve 13. století se těžba rozvíjela v asijských zemích a objevovaly se základy hornických znalostí.

V renesanci (XV-XVI. století) vznikla heliocentrická představa světa (J. Bruno, G. Galileo, N. Koperník), geologické představy N. Stenona, Leonarda da Vinciho a G. Bauer se narodili a takéjsou formulovány kosmogonické koncepty R. Descarta a G. Leibnize.

Během formování geologie jako vědy (XVIII-XIX století) se objevily kosmogonické hypotézy P. Laplacea a I. Kanta a geologické myšlenky M. V. Lomonosova, J. Buffona. Zrodila se stratigrafie (I. Lehmann, G. Fuchsel) a paleontologie (J. B. Lamarck, W. Smith), krystalografie (R. J. Gayuy, M. V. Lomonosov), mineralogie (I. Ya. Berzelius, A. Kronstedt, V. M. Severgin, K. F. Moos a ostatní), začíná geologické mapování.

Během tohoto období byly vytvořeny první geologické společnosti a národní geologické průzkumy.

Od 2. poloviny 19. do počátku 20. století byly nejvýznamnějšími událostmi geologická pozorování Charlese Darwina, vytvoření teorie platforem a geosynklinály, vznik paleogeografie, rozvoj instrumentální petrografie, genetická a teoretická mineralogie, vznik pojmů magma a teorie rudních ložisek. Začala vznikat ropná geologie a geofyzika (magnetometrie, gravimetrie, seismometrie a seismologie) začala nabírat na síle. V roce 1882 byl založen Geologický výbor Ruska.

Moderní období ve vývoji geologie začalo v polovině 20. století, kdy věda o Zemi přijala výpočetní techniku a získala nové laboratorní přístroje, nástroje a technické prostředky, které umožnily zahájit geologický a geofyzikální výzkum oceánů a blízkých planet.

Nejvýznamnějšími vědeckými úspěchy byly teorie metasomatického zónování od D. S. Koržinského, teorie metamorfózy facies, teorie M. Strachova o typech litogeneze, zavádění geochemických metod pro vyhledávání rudních ložisek atd.

Pod vedením A. L. Yanshina, N. S. Shatského a A. A. Bogdanova byly vytvořeny průzkumné tektonické mapy zemí Evropy a Asie, sestaveny paleogeografické atlasy.

Byl vyvinut koncept nové globální tektoniky (J. T. Wilson, G. Hess, V. E. Khain a další), pokročila geodynamika, inženýrská geologie a hydrogeologie, nastínil se nový směr v geologii - ekologický, který se stal dnes prioritou.

Problémy moderní geologie

Dnes v mnoha zásadních otázkách zůstávají problémy moderní vědy stále nevyřešené a takových problémů je nejméně jeden a půl sta. Hovoříme o biologických základech vědomí, záhadách paměti, povaze času a gravitace, původu hvězd, černých děr a povaze dalších vesmírných objektů. Geologie má také mnoho problémů, které je třeba ještě vyřešit. Týká se to především struktury a složení Vesmíru a také procesů probíhajících uvnitř Země.

Dnes roste význam geologie kvůli potřebě kontrolovat a brát v úvahu rostoucí hrozbu katastrofických geologických důsledků spojených s iracionálními ekonomickými aktivitami, které zhoršují ekologické problémy.

Geologický útvar v Rusku

Utváření moderního geologického vzdělávání v Rusku je spojeno s otevřením sboru důlních inženýrů (budoucí důlní institut) v St.začalo, když byl v Leningradu v roce 1930 založen Ústav geologie (nyní GIN AH CCCP) a poté přenesen do Moskvy.

Geologický ústav dnes zaujímá přední místo mezi výzkumnými institucemi v oblasti stratigrafie, litologie, tektoniky a dějin věd geologického cyklu. Hlavní oblasti činnosti souvisejí s rozvojem komplexních zásadních problémů stavby a formování oceánské a kontinentální kůry, studiem vývoje horninového formování kontinentů a sedimentací v oceánech, geochronologií, globální korelací geologických procesů a jevy atd.

Mimochodem, předchůdcem GIN bylo Mineralogické muzeum, přejmenované v roce 1898 na Muzeum geologie a poté v roce 1912 na Geologické a mineralogické muzeum. Petr Veliký.

Základ geologického vzdělávání v Rusku je od svého vzniku založen na principu trojice: věda - školení - praxe. Tento princip, navzdory otřesům z perestrojky, se dnes vzdělávací geologie řídí.

V roce 1999 přijala kolegia ministerstev školství a přírodních zdrojů Ruska koncept geologického vzdělávání, který byl testován ve vzdělávacích institucích a výrobních týmech, které „kultivují“geologický personál.

zaměstnání geolog
zaměstnání geolog

Dnes lze vyšší geologické vzdělání získat na více než 30 univerzitách v Rusku.

A pustit „na průzkum do tajgy“nebo odejít „do dusných stepí“v naší době – to už není tak prestižní, jak bývalo,práci, geolog si ji vybral, protože "šťastný, kdo zná ten nepříjemný pocit na silnici"…

Doporučuje: